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金屬增材製造(從基礎技術到火箭噴嘴醫療植入物和定製珠寶)

  • 作者：(美)約翰·O.米萊夫斯基|責編:魯永芳|譯者:葉飛//嚴明
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302633648
  • 出版日期：2023/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：259
人民幣：RMB 116 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是一本入門指南，提供了近凈形狀的、實體自由形狀物體的3D金屬列印（3D metal printing，3DMP）的學習途徑，也就是說製造的物體在使用時幾乎不需要精加工，也不依賴於受到當前製造方法限制的設計。增材製造是一個比3D金屬列印含義更廣的術語，包括從3D電腦模型開始，結合一種增材製造工藝，最終形成一個功能性金屬零件的各種工藝。由於用於製造3D金屬零件的許多競爭性方法的快速發展，3DMP和AM工藝之間的區別越來越模糊。在本書中，我們將同時使用3DMP和AM的參考資料，但是更傾向於AM。
    本書全面概述了「3D列印」金屬的基本要素和工藝。本書的結構提供了一個路線圖：從哪裡開始，學習什麼，如何將所有這些結合在一起，以及增材製造如何使你能夠超越傳統金屬加工，從而用金屬捕捉你的想法。此外，還提供了案例研究、最新示例和技術應用，以揭示當前的應用和未來的潛力。本書展示了如何以可承受的價格獲得3D實體建模軟體和高質量的3D列印服務，使你能夠提升學習曲線，探索3D金屬列印如何為你工作。這種方法使我們無需投資于高成本的專業工程軟體或商業增材製造機器就能夠開始學習。
作者介紹
(美)約翰·O.米萊夫斯基|責編:魯永芳|譯者:葉飛//嚴明
    約翰·O.米萊夫斯基（John O.Milewski）在新墨西哥大學獲得電腦工程專業學士學位，並在范德堡大學獲得電氣工程專業碩士學位。他的技術生涯從5年的金屬製造經歷開始，從作為ASME規範焊工的重工業生產到輕工業製造和應用研究。他在洛斯阿拉莫斯國家實驗室工作了32年，擔任過焊接技術員、工程師、團隊負責人、實驗部件製造項目經理和製造能力組組長等職務。他目前已經從實驗室退休，以APEX3D有限責任公司的名義為AM技術中令人興奮的新應用進行寫作和咨詢。
目錄
第1章  概覽
  1.1  金屬加工的演變
  1.2  電腦的出現
  1.3  3D列印的發明
  1.4  關鍵點
第2章  增材製造金屬，無限可能的藝術
  2.1  AM的目標：新穎的應用與設計
  2.2  藝術
  2.3  個性化
  2.4  醫療
  2.5  航空航天
  2.6  汽車
  2.7  工業應用模具和工具
  2.8  再製造和修復
  2.9  掃描和逆向工程
  2.10  軟體
  2.11  工程結構
  2.12  功能梯度結構和金屬間化合物材料
  2.13  技術示範
  2.14  混合增材/減材系統
  2.15  關鍵點
第3章  在前往AM的道路上
  3.1  你在這裡
  3.2  AM金屬機器，帶你去目的地的「交通工具」
  3.3  市場和技術驅動因素
  3.4  袖珍翻譯器：AM語言
  3.5  關鍵點
第4章  了解用於增材製造的金屬
  4.1  結構
    4.1.1  固體、液體、氣體，有時還有等離子體
    4.1.2  元素和晶體
  4.2  物理性質
    4.2.1  熱學性質
    4.2.2  力學性質
    4.2.3  電學、磁學和光學性質
  4.3  化學和冶金學
    4.3.1  物理冶金學
    4.3.2  易於製造
    4.3.3  冶金工藝學
    4.3.4  燒結微觀結構
    4.3.5  凝固微觀結構
    4.3.6  塊體性質
  4.4  金屬的形狀
    4.4.1  商業形狀
    4.4.2  金屬粉末
    4.4.3  絲和電極
    4.4.4  梯度材料
    4.4.5  複合材料、金屬間化合物和金屬玻璃
    4.4.6  回收金屬
    4.4.7  AM金屬粉末的回收和再利用

  4.5  關鍵點
第5章  激光、電子束、等離子弧
  5.1  熔池
  5.2  激光
  5.3  電子束
  5.4  電弧和等離子弧
  5.5  混合熱源
  5.6  關鍵點
第6章  電腦、實體模型和機器人
  6.1  電腦輔助設計
  6.2  電腦輔助工程
  6.3  電腦輔助製造
  6.4  電腦數字控制
  6.5  機器人技術
  6.6  監測和實時控制
  6.7  遠程自主操作
  6.8  關鍵點
第7章  3D金屬列印的起源
  7.1  塑料原型製作和3D列印
  7.2  焊接熔覆和3D金屬堆焊
  7.3  激光熔覆
  7.4  粉末冶金
  7.5  關鍵點
第8章  目前的系統配置
  8.1  激光束粉末床熔合系統
    8.1.1  PBF-L的優勢
    8.1.2  PBF-L的局限
  8.2  激光束定向能量沉積系統
    8.2.1  DED-L的優勢
    8.2.2  DED-L的局限
  8.3  電子束粉末床熔合系統
  8.4  電子束定向能量沉積系統
  8.5  電弧焊接系統3D金屬列印
  8.6  其他AM金屬技術
    8.6.1  粘結劑噴射技術
    8.6.2  支持金屬製造的塑料工具
    8.6.3  塑料和蠟列印與鑄造結合
    8.6.4  超聲波固結
    8.6.5  冷噴塗技術
    8.6.6  納米和微米尺度方法
  8.7  關鍵點
第9章  3D設計靈感
  9.1  源於靈感的設計
  9.2  設計要素
    9.2.1  材料選擇
    9.2.2  工藝選擇
  9.3  實體自由形狀設計
    9.3.1  AM提供的設計自由
    9.3.2  AM金屬的設計約束
  9.4  額外的設計要求

    9.4.1  支撐結構設計
    9.4.2  固定裝置、夾具和工具的設計
    9.4.3  試樣設計
    9.4.4  原型設計
    9.4.5  混合設計
  9.5  成本分析
  9.6  關鍵點
第10章  工藝開發
  10.1  參數選擇
  10.2  參數優化
    10.2.1  塊體沉積物密度
    10.2.2  縮短構建時間
    10.2.3  表面光潔度
    10.2.4  精度與變形
    10.2.5  熱量積聚
    10.2.6  力學性能
    10.2.7  化學與冶金學
    10.2.8  缺陷控制
    10.2.9  試樣的製備
    10.2.10  評估原型的性能
  10.3  指定構建前和構建監測程序
    10.3.1  過程質量監測
    10.3.2  過程中零件質量監測
  10.4  修復或重啟程序
  10.5  關鍵點
第11章  構建、后處理和檢查
  11.1  構建零件
  11.2  后處理和精加工
  11.3  塊體沉積缺陷
  11.4  尺寸精度、收縮和變形
  11.5  AM金屬零件的檢查、質量和測試
    11.5.1  無損檢測方法
    11.5.2  有損檢測方法
    11.5.3  形狀、配合、功能和驗證測試
  11.6  標準和認證
  11.7  關鍵點
第12章  AM、政府、工業、研究、商業的趨勢
  12.1  政府和社區
  12.2  大學和企業研究
  12.3  工業應用
  12.4  商業和商務
  12.5  知識產權、安全和監管
  12.6  社會和全球趨勢
    12.6.1  個人賦權
    12.6.2  權力分散
    12.6.3  人口統計、信息、流動性、教育、連通性
    12.6.4  食物、水、能源、人口增長
  12.7  增材製造的趨勢
    12.7.1  AM技術和市場的首要目標
    12.7.2  邁向AM金屬的第一步

專業學會和組織鏈接
AM機器和服務資源鏈接
附錄A  配置3D金屬列印車間的安全性
附錄B  金屬熔合練習
附錄C  OpenSCAD編程示例
附錄D  3D印表機控制代碼示例
附錄E  構建基於電弧的3D形狀焊接系統
附錄F  3D列印練習
附錄G  AM技能評分表
辭彙表
參考文獻
索引

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